DE1139396B

DE1139396B - Selbsttragender Wagenkasten, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1139396B
Application number: DED25937A
Authority: DE
Inventors: Dr-Techn Ernst Fiala; Heinrich Haselmann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1957-07-05
Filing date: 1957-07-05
Publication date: 1962-11-08
Also published as: GB827356A; US3021172A; FR1208274A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung und Ausgestaltung von in Gruppenbauweise aus Preßblechteilen hergestellten selbsttragenden Wagenkästen, die je aus einem Bodenteil, einem Bug- und einem Heckteil, zwei Seitenwandteilen und einem Dach zusammegesetzt sind. Diese bekannten Wagenkästen haben den Vorteil, daß sie ein verdrehungs- und verwindungssteifes tragfähiges Ganzes bilden. Sie sind außerdem einfach und billig herzustellen, weil die einzelnen Teile verhältnismäßig einfach zu pressen sind. Insbesondere dann, wenn diese Teile die Tür- und Fensteröffnungen vollständig einschließen, fällt die Verwendung besonderer Eckverbindungsteile fort, wodurch auch die Zusammenbauarbeit erleichtert wird.

Bei der Herstellung derartiger Wagenkästen begnügte man sich bisher mit der Herstellung eines Vorderwandteiles als hohlem Kastenträger. Oder man beschränkte sich auf die besondere Ausbildung von Radkästen an einem Unterbau als Fortsetzung für einen um das Fahrzeug herumlaufenden Hohlträger oder auf die Schaffung eines besonderen inneren Stützgerippes als Träger für die seitlichen Außenwandteile in der Weise, daß auch die Außenwandteile ihrerseits wieder kastenförmige Gebilde ergeben. Man verwendete auch schon als hohle Traggebilde ausgeführte Plattformrahmen oder als besondere Baugruppe ausgebildete Bodenpartien, die man mit weiteren vielen einzelnen Teilen des Wagenkastens zu einem selbsttragenden Wagenkasten vereinigte.

Die Erfindung strebt an, die Verdrehungs- und Verwindungssteifigkeit dieser bekannten Wagenkästen noch weiter zu verbessern und ihre Herstellung zu verbilligen, und zwar durch Maßnahmen, die an bestimmten Stellen des Wagenkastens in einer bestimmten Kombination getroffen werden, derart, daß sich an allen Verbindungsstellen der einzelnen Baugruppen beim Zusammenbau geschlossene, kastenträgerartige Hohlformen ergeben, die in ihrer Gesamtheit ein den Wagenkasten versteifendes Gerippe bilden, das nach außen hin nicht in Erscheinung tritt.

Dementsprechend besteht die Erfindung darin, daß der Bpdenteil aus einer mittels Prägformen in an sich bekannter Weise versteiften Bodenplatte besteht, deren Längsränder in ihrem vorderen Bereich und im mittleren Bereich der Türöffnungen des Fahrzeuges zu Stegen in an sich bekannter Weise abgewinkelt sind, während die Längsränder im rückwärtigen Bereich der Bodenplatte von einer durchgehenden Erhebung oberhalb der Radführung ab zu nach außen offenen U-Profilen gestaltet sind, die durch die glatten Außenwandabschnitte des dort aufgesetzten Heck-Selbsttragender Wagenkasten,
insbesondere für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Dr.-techn. Ernst Fiala und Heinrieh Haselmann,

Sindelfingen (Württ.),
sind als Erfinder genannt worden

abschnittes, zu geschlossenen Kastenträgern ergänzt werden, während an den die Türöffnungen einschießenden Seitenwandteilen die an sich bekannten Schweller mit einem nach innen zu offenen U-förmigen Querschnitt mit den Stegen der Bodenplatte ihrerseits geschlossene kastenförmige Längsträger bilden und auch die im wesentlichen in senkrechter Richtung nach oben verlaufenden Berührungsränder der Bug- und Heckabschnitte und die diesen zugekehrten Kanten der Seitenwandteile derart profiliert sind, daß sie sich beim Zusammenbau des Wagenkastens zu kastenartigen Hohlprofilen ergänzen. In sinngemäßer weiterer Ausführung des Erfindungsgedankens sind bei der Verwendung eines starren fest eingesetzten Daches die die Dachöffnung begrenzenden Ränder der Bauteile ebenfalls derart pofiliert, daß sie zusammen mit dem Dach einen geschlossenen kastenträgerartigen Hohlrand bilden.

Ein auf diese Weise hergestellter Wagenkasten ergibt an den Verbindungsstellen der einzelnen großen Baugruppen ein aus einem kastenförmigen Mittelteil bestehendes Gerippe, das sich in seiner unteren Hälfte nach vorn und hinten in zwei niedrigere Kastenf armen fortsetzt.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiei dargestellt, und es zeigt

Fig. 1 den mittleren und rückwärtigen Teil des Wagenkastens ohne die linke Seitenwand,

20* 680/202

Fig. 2 den Wagenkasten nach Fig. 1 von der entgegengesetzten Seite aus gesehen,

Fig. 3 den Bodenteil,

Fig. 4 den Heckteil,

Fig. 5 den Bugteil,

Fig. 6 einen der Seitenwandteile von innen her gesehen und

Fig. 7 das Dach des Fahrzeuges.

Außerdem zeigen

Fig. 8 und 9 je einen Schnitt nach den Linien 8-8 und 9-9 der Fig. 3,

Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie 10-10 der Fig. 2,

Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 2,

Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie 12-12 der Fig. 1,

Fig. 13 einen Schnitt nach der Linie 13-13 der Fig. 2,

Fig. 14 einen Schnitt nach der Linie 14-14 der Fig. 2.

Nach den Fig. 1 und 2 ist der Wagenkasten 15 aus sechs Baugruppen zusammengesetzt, die aus den eingangs erwähnten Bauteilen (Boden-, Bug- und Heckteil, Dach und zwei Seitenwänden) bestehen, wie sie in den Fig. 3 bis 7 im einzelnen schaubildlich dargestellt sind. Diese Teile schließen den Fahrgastraum 15' (Fig. 1 und 2) ein. Jeder dieser Teile wird für sich hergestellt und außer den durch die Ziehformen gegebenen Versteifungen eine besondere Versteifung dadurch erzielt, daß ihre Anschlüsse eine Halb- oder Teilschalenform aufweisen, derart, daß diese Formen beim Zusammenbau im wesentlichen geschlossene Hohlträger bilden.

Wie Fig. 3 zeigt, ist die Bodenplatte mit tief gezogenen Mulden 17 für den Fußraum vor den vorderen Sitzen und Mulden 17' vor den rückwärtigen Sitzen (bei 18) versehen. Zwischen diesen beiden Mulden liegt ein nach unten offener Querträger 19, der durch ein mit Längsrillen 20 (Fig. 8) versehenes Abdeckblech 21 zu einem geschlossenen Träger ergänzt ist. Dieser ist außerdem in seiner Mitte durch einen Längstunnel 22 und einen kastenförmigen Hilfsquerträger23 versteift, in welchem ein die Kardanwelle aufnehmendes Rohr 24 angeordnet ist. Die Mulden 17 und 17' sind durch die Längs- und Querrippen 26 zusätzlich versteift.

Hinter den rückwärtigen Sitzen steigt die Bodenplatte 16 zu einem Heckbodenabschnitt 16' an (Fig. 3 und 9), um den in der Zeichnung nicht dargestellten Radführungsgliedern die nötige Bewegungsfreiheit zu geben. Außerdem ist auch dieser Heckbodenabschnitt durch eingeprägte Mulden 17' und Längs- und Querrippen 26' zusätzlich versteift. Von der ansteigenden Übergangsstelle des Heckbodenabschnitts bis zu seinem vorderen Ende sind die Längsränder der Bodenplatte 16 zunächst bei 25 aufgefaltet (Fig. 10) und anschließend wiederum mit einem nach unten ragenden Steg 27 versehen, so daß an diesen Rändern geradlinige, zueinander parallele und nach unten offene U-Profile entstehen (Fig. 1, 3 und 10).

Wie die Fig. 11 zeigt, kann der Steg 27 aber auch mit einem nach außen abgewinkelten, im wesentlichen waagerechten Anschlußflansch 27' versehen sein, so daß ein hutförmiger Randquerschnitt zum Anschluß für die Schweller 28 der später näher beschriebenen Seitenwandteile entsteht. Zur weiteren Versteifung des vorerwähnten Querträgers 19 sind ferner, von den Stegen 27 ausgehend, hohle Hilfsquerträger 30 (Fig. 8) vorgesehen, die an dieser Stelle die Auffaltung 25 quer durchsetzen. Außerdem versteifen die Querträger die Verbindung mit den angesetzten Schwellern 28. Zur weiteren Erhöhung seiner Festigkeit weist der Boden 16 im Bereich der äußeren Enden des Querträgers 19 in Höhe seiner Auffaltung 25 je eine Verbreiterung 33 auf, die sich ein Stück weit, etwa bis zur mittleren Länge der Mulde 17' vor den rückwärtigen Sitzen nach rückwärts erstreckt. Auf ihrer Innenseite sind diese Verbreiterungen durch ihre Oberfläche überragende schienenartige Auflagerflächen begrenzt (Fig. 1, 2, 3 und 8), denen gleichartige Prägflächen 32 am Tunnel 22 gegenüberliegen. Diese Flächen dienen als Sitzauflagen.

Der Heckboden 16' besteht entweder mit dem vorderen Bodenabschnitt 16 aus einem Stück, oder er wird für sich hergestellt. In beiden Fällen ist an der Übergangsstelle hinter der Auflage 18 für die rückao wältigen Sitze ein besonderer Querträger 35 (Fig. 9) vorgesehen. Weiterhin ist im Bereich der rückwärtigen Sitzauflage 18 zur Querversteifung und zum Abschließen der nach unten offenen Seitenrandfalten 25 an dieser Stelle an der Unterseite der Bodenplatte 16 ein im Querschnitt etwa S-förmiges Profil 36 befestigt (Fig. 9), das mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten mittleren Aufkröpfung dem Längstunnel 2 nach oben ausweicht.

Die Seitenränder des Heckbodens 16 weisen rückwärtige, nach oben gebogene Flansche 38 auf (Fig. 3), die mit den nach unten ragenden glatten Innenblechen 39 der am Heckteil 40 (Fig. 1 und 4) vorgesehenen Radkästen verschweißt werden. Unterhalb dieser Flansche 38 befinden sich an den Seitenrändern des Heckbodens 16' von unten her befestigte, in vertikaler Richtung mehrfach abgewinkelte Versteifungsschienen 41, deren untere Flansche 42 zusammen mit den Flanschen 38 des Heckbodens 16' und den Radkasteninnenblechen 39 rückwärtige hohle Längsträger bilden, die, wie bereits oben ausgeführt, im Bereich der Fahrzeughinterachse nach oben abgekröpft sind, wie die Fig. 3, Bezugszeichen 16", zeigt.

Über den rückwärtigen Radkästen erhebt sich auf jeder Fahrzeugseite je ein im wesentlichen senkrecht stehender Halbschalenlager 43 (Fig. 4) der rückwärtigen Wagenkastensäulen, deren in Dachhöhe liegende Anschlußkanten 44 gleichzeitig die rückwärtige öffnung für die Aufnahme des Daches 45 begrenzen. Außerdem schließt dieser Rahmen die Öffnung 46 für das rückwärtige Fenster ein. Der Heckteil 40 ist unterhalb dieser Öffnung durch eine Querwand 34 abgeschlossen.

Die Halbschalenträger 43 gehen in je eine den Kofferraum begrenzende Seitenwand 43 a über, in welche die die Radkästen bildenden Ausnehmungen eingelassen sind.

Beim Zusammenbau bilden die Halbschalenträger 43 mit den ihnen zunächst liegenden Seitenteilen 47 der Seitenwandteile 29 (Fig. 6) geschlossene Hohlkastenträger (Fig. 12), deren untere Enden z. B. bei 48 in Fig. 6 fest mit den aus den Schwellem 28 und denBodenplattenrandprofilen 25,27 gebildeten Längsträgern verbunden sind und welche die Längsträger gleichzeitig hinten begrenzen.

Vom vorderen Ende dieser Längsträger ragt ebenfalls auf jeder Fahrzeugseite ein Halbschalenträger 49 nach oben bis zu einem einen Dachrahmen bildenden Hohlprofil 50 (Fig. 6 und 14). Der untere Abschluß 50'

dieses Hohlprofls ist nach außen verbreitert und der äußere Rand dieser Verbreiterung nach oben abgebogen. Die dadurch entstehende Rinne 51 dient als Auflager auf das Dach, das gleichfalls mit einer versteifenden Randbördelung 45' (Fig. 7 und 14) versehen ist. Die Seitenwandteile 29 sind durch mittlere, aus hohlen Kastenträgern gebildete Türpfosten 52 schubsteif ausgebildet. Die vorderen Träger 49 der Seitenwandteile werden mit dem Bugteil 55 (Fig. 5) unmittelbar verbunden.

Dieser schließt in an sich bekannter Weise eine Öffnung 53 für die vordere Windschutzscheibe ein. Die Anschlußprofile 56 dieses Teiles sind ebenfalls so ausgebildet, daß sie sich mit den Halbschalenprofilen 49 der Seitenwandteile zu einem hohlen Kastenquerschnitt ergänzen (Fig. 13). Der obere Abschnitt 56' der Wmdschutzscheibenumrahmung begrenzt, ähnlich wie der Heckteil 40, den vorderen Rand der das Dach 45 aufnehmenden Öffnung. Die Seitenwände des Bugteiles sind im wesentlichen oben gehalten, und der dazwischenliegende Motorraum ist durch eine vordere Wand 60 abgeschlossen. Diese enthält eine mittlere Öffnung 59 für den Lufteintritt oder für den Einbau eines Kühlers. Unter der Abschlußwand 60 liegt ein vorderer Querträger 61, an den sich zwei nach oben durchgebogene Längsträgerprofile 57 anschließen. Diese sind innerhalb des Motorraumes durch Schrägstreben 62 abgestützt, die sich wiederum gegen Querprofile 63 an der vorderen Spritzwand abstützen.

Der Bodenabschnitt 16 des Fahrgastraumes und der Heckboden 16' können auch aus vier muldenförmigen Einzelteilen zusammengesetzt sein, derart, daß ihre Trennfugen z.B. in der Mitte des Längstunnels22 und in der Mitte des Querträgers 19 liegen.

Der beschriebene Wagenkastenaufbau ist sowohl für Fahrzeuge mit Panoramascheibe als auch für solche mit einer bisher üblichen Windschutzscheibenanordnung gleich gut geeignet. Die vorderen Türsäulen 29, 56 können auch in ihrer ganzen Länge schräg nach vorn verlaufen, falls dies aus Festigkeits- oder anderen Gründen erwünscht ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. In Gruppenbauweise aus Preßblechteilen hergestellter, aus einer Bodenplatte, einem Dach, einem Bug- und einem Heckabschnitt und zwei Seitenwandteilen zusammengesetzter selbsttragender Wagenkasten, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenteil aus einer mittels Prägformen in an sich bekannter Weise versteiften Bodenplatte (16, 16') besteht, deren Längsränder in ihrem vorderen Bereich und im mittleren Bereich der Türöffnungen des Fahrzeuges zu Stegen (27) in an sich bekannter Weise abgewinkelt sind, während die Längsränder im rückwärtigen Bereich der Bodenplatte von einer durchgehenden Erhebung (16"), oberhalb der Radführung ab, zu nach außen offenen U-Profilen (38, 42) gestaltet sind, die durch die glatten Wandabschnitte (39) des dort aufgesetzten Heckabschnittes (40) zu geschlossenen Kastenträgern ergänzt werden, während an den die Türöffnungen einschließenden Seitenwandteilen die an sich bekannten Schweller (28) mit einem nach innen zu offenen U-förmigen Querschnitt mit den Stegen der Bodenplatte (16) ihrerseits geschlossene kastenförmige Längsträger bilden, und auch die im wesentlichen in senkrechter Richtung nach oben verlaufenden Berührungsränder (56, 43) der Bug- und Heckabschnitte (55, 40) und die diesen zugekehrten Kanten (47, 49) der Seitenwandteile derart profiliert sind, daß sie sich beim Zusammenbau des Wagenkastens zu kastenartigen Hohlprofilen ergänzen.

2. Wagenkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Bugabschnitt als selbständiger Vorbau (55) an den Wagenkastenboden (16) und an die beiden angrenzenden Seitenwandteile (29) angesetzt ist.

3. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Dachöffnung begrenzenden Kanten (44, 56', 50) der Teile (40, 55, 29) derart profiliert sind, daß sie als Auflager für den Dachrand (45') einen kastenträgerartigen Hohlrand bilden.

4. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vom Schweller (28) der Seitenwandteile außer zwei äußeren HaIbsehalentragpfosten (47, 49) ein mittlerer geschlossener Tragpfosten (52) aufragt und die drei Pfosten ein oberes Hohlprofil (50) tragen, das beim Zusammenbau eine Längsseite des die Öffnung für die Aufnahme des Daches (45) einschließenden Rahmens bildet.

5. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dachrahmenprofil (50) der Seitenwandteile (29) nach außen verbreitert (50') ist und die Verbreiterung außen gleich den übrigen Anschlußkanten von Bug- und Heckteil zu einer den Dachrand (45') aufnehmenden Rinne (51) geformt ist.

6. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dachrand (45') durch eine Bördelung zusätzlich versteift ist.

7. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf jeder Fahrzeugseite aufragenden Tragpfostenhälften (56) des Bugteiles (55) in Dachhöhe miteinander durch einen Steg (56') verbunden sind und mit diesem den die Windschutzscheibenöffnung (53) einschließenden Rahmen bilden.

8. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußprofile (56) des Bugteiles (55) in zwei im wesentlichen parallele, den Motorraum abgrenzende Seitenwände (58) übergehen und der Motorraum durch eine vordere Bugwand (60) abgeschlossen ist, die eine Öffnung (59) für den Lufteintritt oder für den Einbau eines Kühlers aufweist.

9. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Seitenwände (58) des Bugteiles (55) nach oben abgekröpfte Längsträger (57) angeordnet sind, die sich an einem vorderen Querträger (61) abstützen und seitlich durch von Querprofilen (63) an der Spritzwand ausgehende Schrägstreben (62) abgestützt sind.

10. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechten Anschlußträger (43) des Heckteiles durch einen oberen Quersteg (44) miteinander verbunden sind und mit diesem die Öffnung (46) für das Rückwandfenster einschließen.

11. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalenträger (43) im Heck des Fahrzeugs in je

eine den Kofferraum begrenzende Seitenwand übergehen, in welche die Radkasten bildende Ausnehmungen eingelassen sind.

12. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (16) mit einem vorderen, von einem Tunnel (22) durchsetzten Querträgerprofil (19) versehen und dieses beiderseits durch von unten her eingesetzte kurze Hilfsträgerprofile (30) versteift ist, die mit den abgewinkelten Randstegen (27) der Bodenplatte verbunden sind.

13. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (16) zusammen mit einer unten an ihr befestigten Platte (20) einen Kastenträger bildet.

14. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das den Übergang in den Heckbodenabschnitt (16') bil-

dende Auflagerprofil (18) für die rückwärtigen Sitze durch ein unter diesem angeordnetes S-Profil (36) zusätzlich versteift ist.

15. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsränder des vorderen Bodenplattenabschnittes (16) einen hutartigen Querschnitt (25, 27, 27' in Fig. 11) haben, der durch ein weiteres Winkeilprofil zusätzlich versteift ist.

16. Wagenkasten nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Auflager (18) für die rückwärtigen Sitze ein weiterer Querträger (35) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 729 545, 742977, 767573, 964469;

französische Patentschrift Nr. 870 108.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

® 209 680/202 10.62